Les découpeuses laser et les imprimantes 3D sont largement utilisées dans le processus de fabrication. Étant donné que ces deux technologies sont utilisées pour fabriquer des objets, cela peut prêter à confusion pour de nombreuses personnes. Et c'est tout à fait normal !
Considérons maintenant une découpeuse laser comme un appareil grâce auquel nous découpons des matériaux avec précision à l’aide d’un laser. Et parce qu'il s'agit de couper et d'enlever des parties du matériau, c'est un procédé de fabrication soustractif. D’autre part, l’impression 3D est utilisée pour créer des objets et des designs 3D. Il s'agit donc d'un procédé de fabrication additive.
Donc, en un mot, le le coupe-laser est utilisé pour la coupe et enlever des parties du matériau fourni. En revanche, un Une imprimante 3D fabrique des objets en 3 dimensions et conçoit à partir de zéro. C'est pourquoi il s'agit d'un processus additif.
En conséquence, nous pouvons dire que le processus additif par rapport au processus soustractif est ce qui distingue les imprimantes 3D des découpeuses laser. Au cas où cela vous dérangerait encore, ne vous inquiétez pas !
Aujourd'hui, nous allons examiner en profondeur ces technologies pour donner une idée de leur fonctionnement. Nous espérons d'ici la fin de cet article. Vous pouvez décider quelle technologie utiliser pour votre prochain projet !
Qu'est-ce qu'une découpeuse laser ?
A coupe au laser utilise un laser haute puissance découper des matériaux pour créer des dessins et des modèles. Selon le matériau et le type de laser, le faisceau laser fait fondre ou brûle le matériau pour réaliser le motif souhaité. Normalement, une machine laser peut couper de nombreux matériaux différents, tels que le bois, le métal, le plastique, etc.
L'un des principaux avantages des découpeuses laser est qu'ils offrent une méthode de coupe sans contact avec une très haute précision. Elles offrent également de nombreux avantages par rapport aux méthodes de découpe mécanique. Cela inclut une vitesse rapide, un faible coût, une répétabilité, une précision et une automatisation.
Malgré son nom de « découpeuse laser », elle peut être utilisée pour bien plus que la découpe, comme gravure et marquage. La plupart des découpeuses laser sont utilisées pour la gravure et le marquage afin de réaliser des dessins.
Si nous regardons l'histoire des découpeurs laser, il a d'abord été inventé par Kumar Patel en 1963 - Il a créé un laser Co2 qui était le premier du genre. Ainsi, grâce à lui, cette technologie est devenue un instrument efficace pour les entreprises.
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Processus de découpe laser
Dans le processus de découpe laser, le composant principal est le laser. Cela nous amène à une autre question ; qu'est-ce qu'un laser?
Simplement, vous pouvez le considérer comme une forme d'énergie qui peut faire fondre, chauffer ou vaporiser un matériau au contact. C’est pourquoi il est généralement considéré comme un processus thermique. Par exemple, un jet de gaz (co-axial) est généralement utilisé pour propulser le matériau en fusion afin de créer une saignée.
De plus, si vous souhaitez contrôler la façon dont le découpeur laser produit une coupe, vous avez besoin d'une machine CNC. Habituellement, il accompagne la machine de découpe laser.
Il existe actuellement trois différents types de procédés de découpe laser disponible sur le marché:
- Découpe par fusion
- Coupe à la flamme
- Coupe à distance
1. Coupe par fusion
Dans ce processus, un gaz inerte tel que l'azote propulse le matériau fondu hors du trait de scie. Étant donné que l'azote gazeux est inerte, il ne réagit pas avec le matériau fondu et n'affecte pas l'apport d'énergie.
2. Coupe de flamme
Ce type de coupe utilise de l'oxygène pour propulser le matériau fondu et former le trait de scie. Contrairement à l'azote, l'oxygène n'est pas un gaz inerte. En conséquence, cela conduit à une réaction exothermique avec le matériau fondu et augmente l'apport d'énergie.
3. Coupe à distance
Dans les découpeuses laser à distance, un faisceau laser haute puissance évapore le matériau et ne nécessite aucun gaz d'assistance.
Quel que soit le type de découpeuses laser, elles sont toutes contrôlées via une CNC (commande numérique par ordinateur). Ainsi, ils nécessitent un fichier de découpe laser pour réaliser des dessins ou des gravures.
Avantages de la découpe laser par rapport aux imprimantes 3D
Maintenant que nous comprenons ce qu'est un découpeur laser et comment fonctionne l'ensemble du processus. Examinons les avantages d'un découpeur laser par rapport aux imprimantes 3D. Cela vous aidera à décider quelle technologie vous convient le mieux lorsque vous comparez une découpeuse laser à une imprimante 3D :
1. La vitesse
Les découpeurs laser sont bien plus rapides que les imprimantes 3D, ce qui en fait un bon choix ! Par exemple, le temps moyen nécessaire pour créer un design 3D est d'environ 30 minutes à quelques jours.
Les découpeuses laser peuvent découper une tôle d'acier inoxydable de 13 mm d'épaisseur en 5 à 15 secondes.
2. Fabrication soustractive
Si votre objectif principal est la découpe ou la gravure. Dans ce cas, une machine de découpe laser est une option idéale car elle est conçue pour la fabrication soustractive. En revanche, une imprimante 3D est plus adaptée à la fabrication additive, comme la fabrication à partir de zéro.
3. Découpe de précision
Les découpeuses laser sont des machines très précises qui peuvent réaliser des coupes avec une précision d'environ ± 0.0005 pouces. En revanche, une imprimante 3D a une précision de 0.019 pouces, ce qui est bien inférieur aux découpeuses laser !
Donc, si votre objectif final est de découper avec une grande précision, vous devriez opter pour un graveur laser. En savoir plus sur Quelle est la précision d’une découpeuse laser.
4. Facile à utiliser
Un autre avantage de l’utilisation de la découpe laser est qu’elle est plus simple et plus intuitive qu’une imprimante 3D. Cela rend la découpe de matériaux pratique et moins complexe.
Par exemple, découper une feuille de matériau est plus facile que de créer un objet 3D à partir de zéro. À mesure que la complexité du processus augmente, la complexité d'utilisation de la machine augmente également.
Une personne peut facilement apprendre à utiliser rapidement les découpeuses laser. Cependant, une imprimante 3D a une courbe d'apprentissage élevée et nécessite de nombreux essais et erreurs.
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Qu'est-ce qu'une imprimante 3D ?
Avant de regarder qu'est-ce qu'une imprimante 3D, regardons d'abord une imprimante normale. Si vous avez déjà utilisé une imprimante, vous savez qu’elle est utilisée pour imprimer des images 2D. Une imprimante 3D fonctionne sur le même principe. Cependant, au lieu de créer une image 2D, il crée des objets et des formes 3D.
Une imprimante 3D utilise un matériau liquide tel que le plastique pour créer une forme 3D couche par couche. Ainsi, comme les formes 3D sont créées à partir de zéro, cela prend généralement entre 30 minutes et plusieurs jours pour les terminer.
Normalement, cela peut prendre de quelques jours à plusieurs semaines à une entreprise pour fabriquer quelque chose. Mais avec l'aide de l'impression 3D, tout composant personnalisé peut être fabriqué en beaucoup moins de temps.
Une imprimante 3D peut être utilisée pour fabriquer n'importe quoi, d'un petit jouet pour enfant aux composants d'un bâtiment grandeur nature. Tant que vous pouvez concevoir quelque chose, une imprimante 3D peut le créer sans problème !
Actuellement, ces types d'imprimantes 3D sont normalement utilisés :
- Imprimantes 3D de stéréolithographie
- Imprimantes 3D à frittage laser sélectif
- Processus de lumière numérique (DLP)
- Polyjet
- Fusion par faisceau d'électrons (EBM)
- Fusion multi-jets (MJF)
- Modélisation des dépôts fondus (FDM)
Et si l’on parle du prix d’une imprimante 3D, il diffère généralement. Si vous êtes un amateur et souhaitez vous lancer, vous pouvez vous procurer un appareil auprès de 400 $ à 1500 $. Mais si vous êtes un passionné d'imprimante 3D, vous pouvez vous procurer un appareil à partir de 1000 $ à 4000 $.
Le prix des imprimantes 3D professionnelles commence généralement à partir de 4000 20,000 $ et va jusqu'à XNUMX XNUMX $!
Processus d'impression 3D
Il existe différents procédés de fabrication, et celui utilisé par les imprimantes 3D est la fabrication additive. Cette méthode crée un objet ou une forme en ajoutant des couches successives jusqu'à ce que l'objet ou la forme 3D soit complet.
La première étape de l'impression 3D est la phase de modélisation. Cela implique de modéliser la conception de la forme/de l'objet 3D à l'aide d'un logiciel informatique. Cette étape consiste à expliquer à l’imprimante 3D quoi et comment créer l’objet 3D.
Pour réaliser un modèle 3D, divers logiciels informatiques sont utilisés. On parle normalement de conception assistée par ordinateur ou de progiciel CAO. Après avoir terminé un modèle d'objet, il est enregistré au format STM ou AMF.
Une fois qu’un objet/une forme 3D est créé par un outil informatique, il est fourni à l’imprimante 3D. Cela nous amène à la deuxième étape, où L'impression 3D démarre.
À ce stade, l'imprimante 3D construit l'objet/la forme à partir de zéro à partir de matériaux composites jusqu'à ce qu'il soit terminé. Un bras robotique géant dépose la matière couche par couche pour obtenir la forme souhaitée. Si le fichier AMF ou STL ne contient aucune erreur, le processus sera terminé avec succès !
La dernière étape de l'impression 3D consiste à vérifier le produit fini et apporter les touches finales. Ce processus implique généralement l'élimination des pièces supplémentaires, l'affinage des bords ou le revêtement avec des solvants.
Certains matériaux couramment utilisés incluent les poudres, les résines, le papier, la fibre de carbone, les plastiques biocompatibles, le bois coupé, le métal…, etc.
Selon l'usage, une imprimante 3D peut être utilisée à des fins industrielles, dans une petite entreprise… ou même comme passe-temps.
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Avantages des imprimantes 3D par rapport aux découpeuses laser
Maintenant que nous comprenons comment fonctionne l'impression 3D, soulignons certains des avantages de l'impression 3D par rapport à la découpe laser :
1. Création d'objets 3D
Une machine de découpe laser peut réaliser une gravure laser à l'aide d'un faisceau laser. Cependant, il ne peut pas être utilisé pour créer des objets 3D à partir de rien. Et c'est là qu'une machine d'impression 3D prévaut puisque son but est de fabriquer des objets en 3D.
2. La fabrication additive
Il existe deux types de méthodes de fabrication : Additive et soustractive. Les imprimantes 3D fonctionnent sur la fabrication additive et ajoutent des couches de matériaux sélectionnés pour créer le produit final. D'autre part, une machine laser fonctionne sur des surfaces planes et est utilisée uniquement pour graver des matériaux ou couper.
3. Un meilleur prototypage
Un découpeur laser est généralement limité aux objets et surfaces solides plats. Alors que les imprimantes 3D peuvent être utilisées pour divers projets de formes tridimensionnelles. Donc, si votre travail consiste à fabriquer des prototypes de produits, cela n'est possible qu'avec l'aide d'une imprimante 3D.
Vous pouvez créer un objet en joignant différents matériaux découpés à travers un coupe au laser. Cependant, l’objet final sera simple. Mais avec les imprimantes 3D, même des prototypes complexes peuvent être réalisés relativement facilement !
Quelles sont les différences entre la découpe laser et l'impression 3D ?
Examinons quelques différences clés entre la découpe par faisceau laser et l'impression 3D pour comprendre le fonctionnement de ces deux machines :
1. Différents matériaux
La principale différence entre la découpe laser réside dans les différents matériaux utilisés dans le processus. Découpe laser implique généralement l’utilisation d’un faisceau laser pour la découpe et la gravure. Ainsi, il peut être utilisé pour diverses surfaces planes telles que le liège, Plastique, polycarbonate, contre-plaqué, acier, peau, aluminium, laiton, alliage…, etc.
En ce qui concerne l'impression 3D, les matériaux couramment utilisés comprennent le plastique, la résine, le métal, l'acier inoxydable, le thermoplastique, le titane, les fibres de carbone, le nickel, l'encre boi et le graphène. Étant donné que l'impression 3D consiste à créer des objets à partir de rien, ces matériaux se présentent généralement sous forme de motel ou de poudre.
2. Vitesse et précision
Si on parle de vitesse, il y a aussi une différence majeure entre la découpe laser et l'impression 3D. Le processus de gravure laser à l'aide d'un faisceau laser est très rapide par rapport à l'impression 3D.
Plus que quelques secondes sont nécessaires du début à la fin du processus de découpe. D’un autre côté, l’impression 3D est un processus compliqué qui peut prendre 30 minutes à plusieurs jours. Le temps réel nécessaire à l’impression 3D dépend généralement de la complexité du produit/forme 3D final.
Côté précision, une machine de gravure laser remporte la course. La précision moyenne offerte par une machine de gravure laser de bonne qualité est ± 0.0005 pouces. Quant à l'impression 3D, elle offre une précision de ± 0.019 pouces.
Donc, en termes de vitesse, nous pouvons affirmer que la découpe laser est un processus à grande vitesse, tandis que l'impression 3D prend un temps considérable.
Cependant, n'oublions pas que les découpeuses laser et les imprimantes 3D sont utilisées à des fins différentes !
3. Zones de travail
Une autre différence entre ces deux machines réside dans leurs zones de travail respectives. Une imprimante 3D fabrique des objets 3D, tandis que les découpeurs laser ont tendance à découper et graver des surfaces planes. Donc, à cet égard, leurs domaines de travail sont très différents. L'un est utilisé pour créer et ajouter des choses, tandis que l'autre est utilisé pour couper et supprimer des choses.
Ainsi, vous pouvez utiliser une imprimante 3D pour réaliser des conceptions complexes et un cutter laser pour découper et graver des surfaces planes.
4. Domaines d'application
La découpe laser a diverses applications pratiques dans différents secteurs tels que fabrication, ingénierie, automobile, électronique, médical, aérospatiale, etc. Tout ce qui implique la découpe et la gravure, comme la réalisation de cartes de visite personnalisées, la gravure de motifs sur tôle, de porte-clés personnalisés, etc.
De même, une imprimante 3D a également une variété d'applications pratiques. Il est utilisé dans la médecine, la fabrication, les cadeaux, les jouets, la conception de chaussures, les meubles et même pour la fabrication de maisons !
5. Coût
Le coût d'une imprimante 3D commence à partir de 400$ et peut aller jusqu'à 20,000$ ou même plus ! Une imprimante 3D coûteuse peut créer des objets plus grands et des conceptions encore plus complexes.
Quant à un coupe au laser, l'investissement initial est d'environ $3000 pour une toute nouvelle machine. Et le prix peut atteindre $15,000. Encore une fois, une machine avec un prix plus élevé est dotée de fonctionnalités plus puissantes qu’une machine moins chère !
Donc en terme de prix, vous pouvez vous lancer dans l'impression 3D à moindre prix par rapport à une découpeuse laser ! Cependant, la plupart des personnes qui optent pour la découpe au laser souhaitent généralement graver des matériaux à l'échelle industrielle ou de petite entreprise.
Alors que l'impression 3D est très populaire parmi les amateurs qui souhaitent essayer de nouvelles technologies innovantes.
Conclusion
La découpe laser et l'impression 3D sont deux procédés différents et ont donc des applications uniques ! Alors si vous visez la découpe et la gravure, optez pour la découpe laser ! Mais si vous souhaitez créer des objets 3D à partir de zéro, alors acheter une imprimante 3D de bonne qualité serait un choix judicieux !
Normalement, les machines de découpe laser sont utilisées par les entreprises et les industries car elles offrent une découpe de précision à des vitesses rapides. En plus de cela, il peut faire des milliers de copies d'un dessin avec une grande précision.
D'autre part, l'impression 3D peut être utilisée par un amateur et même à l'échelle industrielle. Par exemple, vous pouvez créer un petit objet 3D à l'aide d'une imprimante 3D et même de gros objets.
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